LA ESCALA “NANO” en el marco de la

Seguridad y Salud Laboral

Orden de magnitud de la escala “Nano”

Fuente: Implicación e Influencia de las Nanotecnologías y los Nanomateriales en PRL. Centro de seguridad y Salud Laboral de Castilla y León. Rubén Sánchez Hidalgo

1 nm = 10-9 m1nm = 10 Å

¿La escala “Nano” dónde está? ¿Cómo se clasifica?

-NANOMATERIALES NATURALES: p.e. Cenizas generadas por un volcán.

-NANOMATERIALES INCIDENTALES O ACCIDENTALES: p.e. Humos de soldadura, productos de combustión.

-NANOMATERIALES MANUFACTURADOS : Diseñados intencionadamente con unas propiedades específicas (mecánicas, eléctricas, ópticas, catalíticas, etc.)

En muchos casos, las propiedades que presenta el mismo material a escala superior, son muy diferentes a las que presenta a escala nano.

Fuente: Seguridad y Salud en el trabajo con nanomateriales. (INSHT). 2015.

¿Dónde puede estar el riesgo?

Toxicidad intrínseca de las nanopartículas.

Factor físico “Superficie específica”

Volumen

Superficie

Forma

Estructura cristalina

% de agregados

-Fibra / filamento-Irregular-Esférica Carbón Grafito Diamante

Relación Volumen vs Superficie

¿Dónde puede estar el riesgo?

Toxicidad intrínseca de las nanopartículas

Factores químicos “Solubilidad polar o acuosa”

Solubilidad

Hasta ahora, la composición química determina la toxicidad del compuesto

-Insoluble

-Soluble

Toxicocinética Aumenta con la superficie específica de las partículas

¡Ojo! Translocación

PROPIEDAD ESPECÍFICA DE LAS NANOPARTÍCULAS QUE LAS PERMITE ATRAVESAR BARRERAS BIOLÓGICAS E INVADIR DIFERENTES ÓRGANOS SIN QUE SE ALTERE LA ESTRUCTURA Y LAS PROPIEDADES DE LA NANOPARTÍCULA

Toxicidad

¿Dónde puede estar el riesgo?

Fuente: www.insht.es/InshtWeb/.../Toxicología%20de%20las%20nanopartículas.pdf

¿Cómo se clasifican?

Fuente: UNE-CEN ISO/TS 27687:2010. Nanotecnologías. Terminología y definiciones para nano-objetos. Nanopartícula, nanofibra y nanoplaca. ISO/TS 80004-1:2010 Nanotecnologías. Vocabulario-Parte 1

Esquema: Clasificación nanomateriales manufacturados.

Nanomateriales manufacturados

Nano-objetos según normativa ISO Materiales nanoestructurados

Nanoplaca Nanofibra Nanopartícula * Polvo nanoestructurado

* Nanocompuesto

* Nanoespuma sólida

* Material nanoporoso

* Nanodispersión fluidaNanohiloNanofibraelecticamenteconductora

NanotuboNanofibra hueca

NanovarillaNanofibra sólida

FABRICACIÓN DE NANOMATERIALES MANUFACTURADOS (NMM - NMF)

Fuente: Les nanomatériaux. INRS

Átomos

Agregados / grupos

Nanopartículas

Polvo

Material grueso

Enfoque “descendante” (top-down)

Enfoque “ascendente” (bottom-up)

-Pirólisis laser-Evaporación / condensación-Plasma térmico-Técnicas sol-gel-Reacciones en fase vapor

-Mecano síntesis-Consolidación y densificación-Técnicas de fuerte deformación.

DESAGREGACIÓN

AGREGACIÓN

¿DÓNDE SE APLICAN TECNOLÓGICAMENTE?Técnicas de entrega de fármacos: Diseño de dendrímeros para transporte de diferentes compuestos, pudiendo reconocer células enfermas, diagnosticar estados de enfermedad, entregar fármacos e informar de los resultados de la terapia.

Nanopelículas: diferentes materiales a nanoescala pueden ser utilizados en películas delgadas dándoles características de repelentes al agua, anti-reflejos, auto-limpieza, antimicrobianos, resistencia a radiación UV o IR o conductor dela electricidad.Las nanopelículas actualmente se aplican en gafas, pantallas de ordenador y cámaras, para proteger las superficies.

Los nanotubos: los nanotubos de carbono (CNT) se utilizan material deportivo ligero y piezas de automóviles debido a su mayor resistencia mecánica y menor peso que los materiales convencionales.Sus propiedades electrónicas han ampliado sus aplicaciones en pantallas planas de televisores, baterías y otros aparatos electrónicos.

Transistores a nanoescala:con grandes aplicaciones en el campo de la electrónica y la informática, por ejemplo, dando lugar a ordenadores más rápidos ypotentes.

Plásticos solares, que contienen materiales a nanoescala, podrían reemplazar a las tecnologías tradicionales de la energía solar, ya que absorben la luz solar y, en algunos casos la luz interior, convirtiéndola en energía eléctrica. Tiene aplicaciones en baterías recargables, etc.

Técnicas de filtración de agua: membranas basadas en nanotubos de carbono para desalinizar el agua y sensores a nanoescala para identificar contaminantes en sistemas de agua. p.e: El dióxido de titanio a nanoescala para filtrar y purificar agua.

Fuente: Nanomateriales: identificación y prevención de los riesgos para la salud de los trabajadores. Instituto Riojano de salud Laboral.

EVALUACIÓN DE RIESGOS CON NANOMATERIALES

Fuente: C. Tanarro, E. Sousa, J.N. Tejedor. “Problemática en el establecimiento de valores límite: el caso de las nanopartículas”. Seguridad y Salud en el Trabajo nº 61, 2011, p.16-27.

Métodos de evaluación del riesgo químico mediante la clasificación semicuantitativa de la toxicidad

¿Valores Límite para nanomateriales?

Algunos de los países han establecido VALORES LÍMITE PERO NINGUNO DE CARACTER OBLIGATORIO:

-Reino Unido. (BSI). (BEL) “Benchmark Exposure Levels”.

-Alemania. (IFA). (RBL) “Recommended Benchmark Levels”.

-Paises Bajos. (SER) “Social and Economic Council of the Netherlands”. (NRVs) “Nano Reference Values”.

-Estados Unidos. NIOSH “National Institute for Occupational Safety and Health“. (REL) “Recommended Exposure Limit”.

- Documento de la OMS DE 2018 VALORES RECOMENDABLES

- Documento internos en empresas tecnológicas

Ejemplo Reino Unido

Fuente: BSI: PD 6699-2:2007. Nanotecnologías. Nanotechnologies. Guide to safe handling and disposal of manufactured nanomaterials.

Tipo de nanomaterial BEL Observaciones

Insoluble 0,066 x WEL

20 000 partículas/cm3

WEL (Workplace exposure limit) (Límite de exposición profesional).

Soluble 0,5 x WEL

CMAR 0,1 x WEL CMAR (Cancerígeno, mutágeno, asmágeno y tóxico para la reproducción).

Fibroso 0,01 fibras/cm3 Determinado mediantemicroscopía electrónica de barrido o de transmisión.

Tabla: Benchmark Exposure Levels (BEL). UK.

EVALUACIÓN DE RIESGOS. CUALITATIVA

Tabla: Bandas de riesgo Stoffenmanager nano. PAISES BAJOS

Tabla: Bandas de riesgo. CB NANOTOOL 2.0 REINO UNIDO

- Nivel de Riesgo 1: Ventilación general - Nivel de Riesgo 2: Extracción localizada - Nivel de Riesgo 3: Confinamiento- Nivel de Riesgo 4: Solicitar asesoramiento externo

Fuente: Comparación de los métodos de evaluación cualitativa del riesgo por exposición a nanomateriales CB Nanotool 2.0 y Stoffenmanager nano 1.0. (INSHT).

EJEMPLOS DE CONTROL BANDING

Stoffenmanager nano. PAISES BAJOS

CB NANOTOOL 2.0REINO UNIDO

EVALUACIÓN DE RIESGOS. CUALITATIVA.

Fuente: Evaluación del riesgo por exposición a nanopartículas mediante el uso de metodologías simplificadas. Método Stoffenmanager nano 1.0. (INSHT)

Esquema: Bandas de peligro.

EVALUACIÓN DE RIESGOS. CUANTITATIVA.

Fuente: Varias fuentes.

- CB NANOTOOL 2.0. Reino Unido.

- STOFFENMANAGER NANO 1.0. Países Bajos.

- ISO/TS 12901 2:2014. Nanotechnologies. Occupational risk management applied to engineered nanomaterials. Part 2: Use of the control banding approach.

- ANSES. Control banding tool for nanomaterials. Francia.

- GUÍA HOLANDA. Guidance on working safely with nanomaterials and nanoproducts - guide for employers and employees. Países Bajos.

- NANOSAFER. Dinamarca.

- GUÍA COMISIÓN EUROPEA. Guidance on the protection of the health and safety of workers from the potential risks related to nanomaterials at work.

EVALUACIÓN DE RIESGOS. CUANTITATIVA

Fuente: Seguridad y salud en el trabajo con nanomateriales. (INSHT)

Equipo Parámetro de medida

Tamaño de partícula

(fiable segúnfabricante)

Intervalo de medida

Observaciones

Contador departículas por condensación (CPC, CondensationParticle Counter)

Número de partículas

10 nm – 1000 nm 0 - 100000 partículas/cm3

Cargador por difusión (DC, DiffusionCharger)

Áreasuperficial (nº partículassegún modelo)

10 nm – 1000 nm 0 - 10000 μm2/cm3

Contador de partículas óptico(OPC, Optical Particle Counter)

Distribución de tamaño en número

300 nm – > 5000 nm con varios canales

0 - 3000 partículas/cm3

Situación del Amianto

Fuente: cepross

2007 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 4MUJERES .

TOTAL 42008 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 8

MUJERES .TOTAL 8

2009 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 16MUJERES 1

TOTAL 172010 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 22

MUJERES 1TOTAL 23

2011 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 11MUJERES 1

TOTAL 122012 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 8

MUJERES .TOTAL 8

2013 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 6MUJERES 1

TOTAL 72014 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 12

MUJERES 1TOTAL 13

2015 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 10MUJERES .

TOTAL 102016 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 8

MUJERES .TOTAL 8

2017 4.C - Polvos de amianto (asbesto): HOMBRES 6MUJERES .

TOTAL 6

Gráfica y tabla: Nº de partes cerrados como EP con baja. Amianto

Gráfica: Producción mundial de amianto en Toneladas. Servicio Geológico de EEUU.

Fuente: Prevención Integral.com

AMIANTO VS CNT - CNF. VLE (varios países)

Tipo de nanomaterial BEL (BSI) Observaciones

Fibroso 0,01 fibras/cm3 Determinado mediante microscopíaelectrónica de barrido o de transmisión.

Tipo de nanomaterial REL (NIOSH) Observaciones

Nanotubos de carbono (CNT) y nanofibras (CNF)

0,001 fibras/cm3 Considera como efecto, inflamaciónpulmonar y fibrosis

Tipo de nanomaterial RBL (IFA) Observaciones

Nanotubos de carbono 0,01 fibras/cm3

Tipo de nanomaterial NRV (SER) Observaciones

Nanofibras rígidas y biopersistentes para las cuales no se descartan efectos similares a los del amianto

0,01 fibras/cm3 Ejemplos: SWCNT, MWCNT, fibras de óxidos metálicos para las cuales no se descartan efectos similares al amianto

AMIANTO VS CNT - CNF. VLE (España)

Tipo de nanomaterialTipo de agente químico

VLE (INSHT) Observaciones

Amianto (132207-33-1) 0,1 fibras/cm3 Indicaciones de peligro: H350 y H372

Notas: C1A, t, r

C1A: Cancerígeno para el hombre en base a pruebas en humanos. Aplicación RD 665/1997 sobre cancerígenos.

t: prohibición de comercialización, uso y fabricación por OM de 7/12/2001.

r: Sustancia con restricciones de comercialización, uso y fabricación según REACH.

Amianto (132207-32-0) 0,1 fibras/cm3

Amianto: Actinolita (77536-66-4) 0,1 fibras/cm3

Amianto: Amosita (12172-73-5) 0,1 fibras/cm3

Amianto: Antofilita (77536-67-5) 0,1 fibras/cm3

Amianto: Crisotilo (12001-29-5) 0,1 fibras/cm3

Amianto: Crocidolita (12001-28-4) 0,1 fibras/cm3

Amianto:Tremolita (77536-68-6) 0,1 fibras/cm3

AMIANTO VS CNT - CNF. VLE (España)Tipo de nanomaterial

Tipo de agente químicoVLE

(INSHT)Observaciones

Fibras manufacturadas: Fibras vítreasartificiales (fibras cerámicas refractarias, fibras para usos especiales, etc.)

0,5 fibras/cm3

Notas: C1B, h, x, r

C1B: Cancerígeno para el hombre en base a pruebas en animales. Aplicación RD 665/1997 sobre cancerígenos.

h: Fibras l > 5 µm d < 3 µm l/d ≥ 3 determinadas por microscopía óptica de contraste de fases.

x: Fibras de orientación aleatoria y cuyo contenido en óxidos alcalinos y alcalinotérreos (Na2O+K2O+CaO+ MgO+BaO) sea inferiores al 18% en peso. Reglamento CE nº 1272/2008.

r: Sustancia con restricciones de comercialización, uso y fabricación según REACH.

Fibras manufacturadas: Fibras vítreasartificiales (fibra de vidrio, lana mineral, etc.)

1 fibras/cm3 Notas: g, h

g: Fibras de orientación aleatoria y cuyo contenido en óxidos alcalinos y alcalinotérreos (Na2O+K2O+CaO+ MgO+BaO) sea superiores al 18% en peso. Reglamento CE nº 1272/2008.

Fibras manufacturadas: Filamentocontinuo y fibras vítreas artificialesexcluídas de clasificación como carcinógenas

Trátese como partículas no clasificadasde otra forma

Notas: i

i: Veánse las notes Q y R del Reglamento CE nº 1272/2008.

Otras fibras artificiales o sintéticas (p-Aramida, etc.)

1 fibras/cm3 Notas: h

AMIANTO VS CNT - CNF. VLE (España)

Tipo de nanomaterialTipo de agente químico

VLE(INSHT)

Observaciones

Partículas (insolubles o poco solubles) no especificadas de otra forma: Fracción inhalable

10 mg/m3Notas: c, o, e

Partículas (insolubles o poco solubles) no especificadas de otra forma: Fracción respirable

3 mg/m3

Notas: c, o, d, e

¿Qué se está haciendo en la actualidad?. España.

La Herramienta estratégica es el Plan de Acción 2015-2020

Estrategia Española de Seguridad y Salud en el Trabajo 2015-2020

Marco de referencia de las políticas públicas en materia

de seguridad y salud en el trabajo hasta 2020

“La investigación sigue siendo una de las grandes

debilidades del sistema preventivo mientras no se

cuente con instituciones especializadas en este fin y

no se disponga de una partida específica en los

Planes Nacionales de I+D+i.”

“(…) se precisa continuar trabajando en la mejora de la investigación e innovación”

Riesgos emergentes.

Los expertos prevén la aparición de efectos derivados de las nuevas tecnologías en los campos de (…) nanotecnologías (…)

De forma específica, y en relación con las nanotecnologías, es necesario:

1. Promover la investigación,

2. Seguir los avances realizados por grupos de investigadores

3. Detectar actividades expuestas a estos riesgos

4. Establecer programas reglados de vigilancia de los trabajadores expuestos

¿Qué se está haciendo en la actualidad?. Otros.

Dedicación a nanociencia y nanotecnología. España

Nº de empresas creadas por año

Nº de empresas por tamaño

Nº de empresas creadas por CCAA

% actividad en nanociencia y nanotecnología en I+D

Dedicación a I+D+i en nanotecnología. España

Nº de empresas nanotecnológicas por tema de investigación.

Fuente: Catalogue of Nanoscience & Nanotechnology Companies in Spain 2017. https://issuu.com/phantoms_foundation/docs/catalogue_of_nano_companies_in_spai_f80319297a6567

Sólo 4 de 103 trabajan en I+D sobre

NANOTOXICIDAD

Forzosamente, los avances en la aplicación de las nanopartículas va

muy por delante de los posibles efectos nocivos a su exposición

1ª Sentencia UE – España en referencia a exposición a nanomateriales

Fuente: https://www.prevencionintegral.com/actualidad/noticias/2018/09/09/dato-dia-cae-espectacularmente-produccion-mundial-amianto?utm_source=cerpie&utm_medium=email&utm_campaign=flash_02_10_2018

Una juez de Pamplona dicta auto y sentencia en el que corrobora que trabajador trasplantado de riñón es especialmente sensible a las nanopartículas.

El trabajador es un investigador científico, altamente cualificado con grado de doctor.

La empresa es un centro de investigación.

RECOMENDACIONES FINALES. OMS (2018)

Fuente: WHO guidelines on protecting workers from potential risks of manufactured nanomaterials. Geneva: World Health Organization; 2017. OMS.

Practicas óptimas Evaluación de peligros de NMF para

la salud

Evaluación de exposición a NMF

Control exposición a NMF

Agrupación de nanomateriales en 3 grupos de riesgo:

-Toxicidad especifica.

-Fibras.

-Partículas granulares biopersistentes.

Formación y capacitación específica.

Implicación directiva en evaluación y control

Asignación clase de peligrosidad a los NMF.

Para fibras respirables y partículas granulares biopersistentes, propuesta de uso de clasificación existente de NMF para clasificar provisionalmente a los del mismo grupo.

-Evaluación bajo normativa específica.

-En ausencia de normativa, propone recomendaciones OCDE.

-Evaluación escalonada.

Control de la exposición por inhalación con el fin de reducirla lo máximo posible.

Reducción exposición en especial:-limpieza y mantenimiento,-recogida de materiales de reactores -alimentación de líneas de producción.

-En ausencia de información toxicológica, puesta en práctica de los controles más rigurosos en evitación de exposición.

-Si hay información, enfoque más especifico.

Implicación directiva en evaluación y control

Según la OMS, en su documento publicado en 2018

Gracias por su atención